ভৌতবিজ্ঞান - তাপের ঘটনাসমূহ

1. জলের ব্যাতিক্রান্ত প্রসারণ  বলতে কি বোঝায় ? কোন গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক 1/273 /℃ বলতে কি বোঝায়?

Ans. সাধারণত কোনো তরলকে উত্তপ্ত করলে তার আয়তন বাড়ে ও ঘনত্ব কমে। কিন্তু জলের ক্ষেত্রে নির্দিষ্ট একটি উষ্ণতার পাল্লায় এই সাধারণ নিয়মের ব্যতিক্রম দেখা যায়। এক্ষেত্রে 4℃ থেকে উষ্ণতা বাড়ালে জলের আয়তন 4℃ পর্যন্ত কমতে থাকে এবং 4℃ উষ্ণতায় আয়তন সর্বনিম্ন ও ঘনত্ব সর্বোচ্চ হয়। এরপর উষ্ণতা আরও  বৃদ্ধি করলে অন্যান্য তরলের মতোই জলের আয়তন বাড়ে ও ঘনত্ব কমে। আবার, কিছু পরিমাণ গরম জলকে ধীরে ধীরে ঠান্ডা করলে অন্যান্য তরলের মতোই জলের আয়তনও কমতে থাকে যতক্ষণ পর্যন্ত না উষ্ণতা 4℃ তে পৌঁছায়। কিন্তু 4℃ থেকে 0℃ পর্যন্ত ঠান্ডা করলে জলের আয়তন না কমে বৃদ্ধি পায় ও ঘনত্ব হ্রাস পায়। 
           সুতরাং 0℃ থেকে 4℃ পর্যন্ত উষ্ণতার ব্যবধানে জলের আয়তন প্রসারণ অন্যান্য তরলের থেকে ভিন্ন ও ঋণাত্মক, একেই জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ বলে।

◼️ গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক 1/273 /℃ বলতে বোঝায়, স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের উষ্ণতা  0℃ থেকে 1℃ বৃদ্ধি করলে। গ্যাসটির প্রতি একক আয়তনে আয়তন বৃদ্ধির পরিমাণ ওই গ্যাসের 0℃ উষ্ণতায় যা আয়তন, তার 1/273 অংশের সমান।


2. তাপ পরিবাহিতা বা তাপ পরিবাহিতাঙ্ক কাকে বলে? এর SI একক কী?
Ans. কোনো পদার্থের তৈরী একটি একক ঘনকের দুই বিপরীত তলের  মধ্যে একক উষ্ণতার পার্থক্যের জন্য ওই তলদ্বয়ের মধ্য দিয়ে লম্বাভিমুখে একক সময়ে যে তাপ পরিবাহিত হয়, তাকেই ওই পদার্থের তাপ পরিবাহিতা বলে। 
◼️ SI একক:- Watt m^-1 K^-1

3. তাপীয় পরিবাহিতা কঠিন পদার্থের কি কি বিষয়ের ওপর নির্ভর করে তা গাণিতিকভাবে প্রতিষ্ঠা কর।
Ans. মনে করি, A প্রস্থচ্ছেদ ও d বেধযুক্ত একটি আয়তাকার পাতের উষ্ণ পৃষ্ঠ থেকে শীতল পৃষ্ঠে (উষ্ণ পৃষ্ঠের উষ্ণতা θ₁ ও শীতল পৃষ্ঠের উষ্ণতা θ₂) তাপ পরিবাহিত হচ্ছে। 
          পরীক্ষালব্ধ ফল থেকে জানা যায় যে, t সময়ে পাতটির পৃষ্ঠের লম্বাভিমুখে পরিবাহিত তাপের পরিমান Q 
a) পাতটির প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের (A) সমানুপাতিক অর্থাৎ Q ∝ A। 
b) পাতের দুই পৃষ্ঠের উষ্ণতার পার্থক্যের (θ₂ - θ₁) সমানুপাতিক অর্থাৎ Q ∝ (θ₂ - θ₁)|
c)